Deutsches Institut für Feuerfest und Keramik

Abstract The article contains sections titled:1.Introduction2.Historical Aspects3.General Classification and Nomenclature4.Raw Materials5.Production5.1.Production of Coarse‐Grained Refractory Products5.2.Production of Fine‐Grained Refractory Ceramics5.3.Brick Dimensions and Dimensional Tolerances5.4.Packaging, Storage, and Storage Time5.5.Quality Assurance6.General Composition, Properties, and Testing7.Types of Refractory Ceramics7.1.Dense, Shaped Refractory Products7.1.1.Silica Bricks and Fused‐Silica Ceramics7.1.2.Fireclay and High‐Alumina Bricks7.1.3.Basic Bricks7.1.4.Zircon‐ and Zirconia‐Containing Bricks7.1.5.Carbon and Graphite Bricks7.1.6.Carbon and Graphite‐Containing Refractories7.1.7.Silicon Carbide Bricks7.1.8.Fine‐Grained Oxide and Nonoxide Ceramics7.1.9.Fusion‐Cast Bricks7.1.10.Refractory Ceramics with Low Thermal Expansion7.2.Unshaped Refractory Materials7.3.Heat‐Insulating Ceramic Materials7.3.1.Insulating Bricks7.3.2.Insulating Refractory Bricks7.3.3.Refractory Ceramic Fibers8.Selection, Use, and Industry‐Specific Consumption of Refractory Ceramics9.Toxicology and Occupational Health10.Economic Aspects

The relationship between the properties of plasma spray powders and the resultant coating has been investigated. ZrO2 powders, differing in grain size, state of agglomeration and morphology, have been used and coating properties such as microstructure, porosity, roughness, hardness, and wear resistance are described. Agglomerated powders cause high porosity, while sphericalized particles yield very dense layers. The homogeneity of an agglomerate is also responsible for the homogeneity of the microstructure of the coating. By selecting powders with defined characteristics it is possible to produce plasma spray coatings with defined properties; the microstructure of the layers can be varied over a wide range.

Mullite‐type phases with about 74 wt% Al2O3 and 26 wt% SiO2 were prepared from tetraethyl orthosilicate and aluminum butylate between 950° and 1000°C. The lack of 120/210, 240/420, 041/401, and 250/520 reflection pair splitting on the X‐ray diffractograms indicates tetragonal symmetry, whereas normal mullite is orthorhombic. We believe that the tetragonal character of the phase is due to twinning and/or domain formation of orthorhombic structural units in an elementary cell scale. Therefore, the mullite‐type phase should be designated as pseudotetragonal rather than tetragonal. According to our present knowledge, pseudotetragonal mullite is formed from highly reactive metal organic compounds only. The phase is metastable and transforms gradually to orthorhombic mullite at temperatures above 1000°C.

Obgleich durch die verstarkte Anregung nunmehr die Impulsausbeute gegenuber fruher stark verbessert ist, reicht sie trotzdem noch nicht fur eine Registrierung im ublichen Sinne aus, weshalb das ursprungliche integrierende Mesverfahren beibehalten werden mus. Anstelle der zunachst benutzten Methode der mit Impulszahlbegrenzung kann jetzt allerdings mit Zeitbegrenzung gearbeitet werden. Zwar erhalt man dabei nicht den gleichen relativen Fehler fur alle Mespunkte, gewinnt aber Zeit, da sonst bei sehr niedrigen Impulsraten in einem Mespunkt extrem lange Zahlzeiten benotigt werden. Zur Festlegung der Meszeit kann vor Beginn der automatischen Messung uber einen bestimmten Probenbereich von Hand gefahren werden, wobei man Anhaltswerte uber die zu erwartenden Intensitaten gewinnen kann, und damit die Zahlzeit einzustellen in der Lage ist. Schon im Hinblick auf die Auswertung ist es empfehlenswert, die Auswahl der Mespunkte mit Hilfe einer mikroskopischen Untersuchung zu treffen. Der fur die Abtastung vorgesehene Streifen sollte so uber die Probe gelegt werden, das wenn moglich jeweils einige grosere im Mikroskop beobachtete Phasen oder homogene Bereiche erfast werden. Nur so kann vorlaufig eine halbquantitative Analyse versucht werden. Bei der Beurteilung der Intensitatsprofile, also der unkorrigierten Meswerte, ist immer Vorsicht geboten, da theoretisch der Fall eintreten kann, das in zwei Phasen aufgrund der unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung und damit verschiedener Absorptionsverhaltnisse das in einer Phase anwesende Element trotz niedrigerer Konzentration mit gleicher oder sogar hoherer Intensitat gemessen wird, als in der Phase, in der es in hoherer Konzentration vorliegt. Obgleich die Wahrscheinlichkeit fur diesen Fall sehr klein ist, darf diese Moglichkeit nicht unberucksichtigt bleiben. In gleicher Weise wirkt auch eine unterschiedliche Schichtdicke der durch Schnitt und Anschliff in die Mesebene gebrachten Phasen. Insbesondere bei schweren Elementen, die jeweils aus noch relativ tiefen Strahlen emittieren konnen, ergeben sich zu geringe Intensitaten, wenn die Schichtdicke der Phase einen bestimmten Wert unterschreitet. Wahrend nun aber unterschiedliche Absorptionsverhaltnisse in der Korrekturrechnung ziemlich gut zu erfassen sind, gibt es keine direkte Mesmoglichkeit fur die Tiefenausdehnung der Phasen.

Unter Berucksichtigung der aus den Untersuchungen gewonnenen Erkenntnisse und Folgerungen und unter Berucksichtigung der Forderungen nach einer leichten, einfachen und preiswerten Konstruktion wurde in Zusammenarbeit mit einer auf dem Sektor Betonformstein-Vibrationspresse erfahrenen Maschinenfabrik, die in der Abb. 12 und 13 dargestellte Presse zur Formgebung von trockenen Feuerfestmassen entwickelt.

Die Herstellung von Formkorpern aus trockenen Massen kann auf verschie-dene Weise erfolgen. Die Wahl der Formgebungsmethode richtet sich u. a. nach der Stuckzahl, der Grose, der Kompliziertheit der Form und den geforderten keramisch-physikalischen Eigenschaften der Formlinge, sowie nach dem Charakter und dem Kornungsaufbau der zu verformenden Masse.

Die ungewohnlich hohe Lohnintensitat des Handstampfverfahrens, die schwere korperliche Belastung der Arbeiter, verbunden mit dem Risiko an Gelenkschaden zu erkranken, die grose oft den Wert von 100 dB(A) uberschreitende Larmerzeugung der Preslufthammer und die Schwierigkeit in der heutigen Zeit uberhaupt noch gewissenhafte und zuverlassige Arbeitskrafte fur dieses handwerkliche Konnen und Erfahrung voraussetzende Formgebungsverfahren zu finden, haben in den letzten Jahren immer starker die Bedeutung einer Losung des Handstampfproblems vor Augen gefuhrt.